CN105523054A - 一种真空排污式集便系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空排污式集便系统，包括主座式卫生间、次座式卫生间、小便间、沐浴间、污物箱和净水箱，所述主座式卫生间、次座式卫生间和小便间与污物箱相连接，所述主座式卫生间、次座式卫生间、小便间和沐浴间与净水箱相连接，净水箱的出水口设有增压器，主座式卫生间内设有主控盘，次座式卫生间、小便间和沐浴间内分别设有第一辅控盘、第二辅控盘和第三辅助控盘，主控盘和第一辅控盘相连接，第一辅控盘分别与第二辅控盘和第三辅助控盘相连接，整个给水和排水的过程都通过电磁阀来进行控制，方便操作，不会出现机械故障，污水和污物不会排出车体外，大大保护了铁路沿途的环境卫生，客车到站，卫生间依然可以使用，大大方便了乘客使用。

Description

一种真空排污式集便系统

技术领域

本发明涉及铁路车辆给排水卫生设备领域，特别涉及一种真空排污式集便系统。

背景技术

我国现有铁路车辆卫生间、洗手盆的排水系统管路大部分是连接到车下，污水以及污物直接排出到车外；会对铁路沿线的环境造成严重的污染，以及对水资源的严重浪费，并对铁路沿线的维护增加了成本。铁路部门为了保持火车站里的环境卫生，规定火车进站以后卫生间将停止使用，只有火车出站后卫生间才能再次开放使用，降低了服务质量，给乘客带来了不便。

卫生间以及洗手盆的冲水按钮和水龙头采用的是一些机械式的开关，当这些器件损坏时，更换费劲不利于维修，大大增加了维修成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定、环保、简便、安全、可靠的真空排污式集便系统，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种真空排污式集便系统，包括主座式卫生间、次座式卫生间、小便间、沐浴间、污物箱和净水箱，所述主座式卫生间、次座式卫生间和小便间与污物箱相连接，所述主座式卫生间、次座式卫生间、小便间和沐浴间与净水箱相连接，净水箱的出水口设有增压器，主座式卫生间内设有主控盘，次座式卫生间、小便间和沐浴间内分别设有第一辅控盘、第二辅控盘和第三辅助控盘，主控盘和第一辅控盘相连接，第一辅控盘分别与第二辅控盘和第三辅助控盘相连接。

优选的，所述主座式卫生间包括主控盘、座便器、操作盘和自动喷雾除臭器，主控盘对操作盘进行控制，操作盘对座便器、污物箱和净水箱进行控制，座便器分别与污物箱和净水箱相连接。

优选的，所述操作盘包括过滤减压阀、二级减压阀、压力开关、真空发生器、单向阀、真空开关、水增压器、气控换向阀、自动排气阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第一球阀、第二球阀和三位五通电磁换向阀，第一电磁阀、第二电磁阀、三位五通电磁换向阀、压力开关和真空发生器与主控盘相连接，第一电磁阀和第二电磁阀设置在过滤减压阀、二级减压阀之间，三位五通电磁换向阀连接二级减压阀，第一电磁阀、水增压器和座便器串联，水增压器与净水箱相连接，水增压器内设有气控换向阀，水增压器与净水箱之间的管路上设有自动排气阀、第一球阀和第二球阀，第一球阀连接二级减压阀，真空发生器与所述污物箱相连接，真空发生器与污物箱之间的管道上设有单向阀和真空开关，单向阀与第二电磁阀相连接，三位五通电磁换向阀与座便器的排污阀相连接。

优选的，所述次座式卫生间包括第一辅控盘、座便器、操作盘和自动喷雾除臭器，辅控盘对操作盘进行控制，操作盘对座便器进行控制，座便器分别与污物箱和净水箱相连接。

优选的，所述操作盘包括过滤减压阀、二级减压阀、压力开关、水增压器、气控换向阀、自动排气阀、第一电磁阀、第一球阀、第二球阀和三位五通电磁换向阀，第一电磁阀、第二电磁阀、三位五通电磁换向阀和压力开关与辅控盘相连接，第一电磁阀和第二电磁阀设置在过滤减压阀、二级减压阀之间，三位五通电磁换向阀连接二级减压阀，第一电磁阀、水增压器和座便器串联，水增压器与净水箱相连接，水增压器内设有气控换向阀，水增压器与净水箱之间的管路上设有自动排气阀、第一球阀和第二球阀，第一球阀连接二级减压阀，三位五通电磁换向阀与座便器的排污阀相连接。

优选的，所述小便间包括第二辅控盘、小便池、操作盘和自动喷雾除臭器，辅控盘对操作盘进行控制，操作盘对小便池进行控制，小便池分别与污物箱和净水箱相连接。

优选的，所述操作盘包括三位五通电磁换向阀、过滤减压器、进水电磁阀、延时红外传感器和自动排气阀，三位五通电磁换向阀、延时红外传感器和净水电磁阀与辅控盘相连接，进水电磁阀和自动排气阀设置在小便池与净水箱之间的管道上，所述小便池的底部设有污水收集箱，污水收集箱内设有高液位传感器，高液位传感器与辅控盘相连接，污水收集箱的底部设有排污阀，三位五通电磁换向阀分别与过滤减压阀和排污阀相连接.

优选的，所述沐浴间包括过热式电热水器，该过热式电热水器与净水箱相连接，所述第三辅控盘与过热式电热水器相连接，过热式电热水箱的进水口设有稳压阀。

优选的，所述污物箱内在距离底部80%高度的位置和100%高度的位置设有液位传感器。

优选的，所述净水箱设有两个，分别为主净水箱和辅净水箱，两者底部相连接，主净水箱与所述增压器相连接，两者之间设有两个水泵，水泵和主净水箱都连接压力传感器，增压器的出水口设有压力变送器和排气阀，主净水箱内在距离底部25%高度的位置设有液位传感器。

采用以上技术方案的有益效果是：本发明结构的真空排污式集便系统，整个给水和排水的过程都通过电磁阀来进行控制，方便操作，不会出现机械故障，污水和污物不会排出车体外，大大保护了铁路沿途的环境卫生，客车到站，卫生间依然可以使用，大大方便了乘客使用。

附图说明

图1是本发明的气电示意图；

图2是主座式卫生间的气电图；

图3是次座式卫生间的气电图；

图4是小便间的气电图；

图5是沐浴间的气电图；

图6是污物箱的气电图；

图7是净水箱的气电图。

其中，1--座式卫生间、2--次座式卫生间、3--小便间、4--沐浴间、5--污物箱、6--净水箱、7--主控盘、8--第一辅控盘、9--第二辅控盘、10--第三辅助控盘、11--座便器、12--自动喷雾除臭器、13--过滤减压阀、14--二级减压阀、15--压力开关、16--真空发生器、17--单向阀、18--真空开关、19--水增压器、20--气控换向阀、21--自动排气阀、22--第一电磁阀、23--第二电磁阀、24--第一球阀、25--第二球阀、26--三位五通电磁换向阀、27--小便池、28--进水电磁阀、29--延时红外传感器、30--高液位传感器、31--排污阀、32--过热式电热水器、33--稳压阀、34--液位传感器、35--水泵、36--压力传感器、37--压力变送器、38--主净水箱、39--辅净水箱、40--增压器、41--污水收集箱。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

图1出示本发明的具体实施方式：一种真空排污式集便系统，包括主座式卫生间1、次座式卫生间2、小便间3、沐浴间4、污物箱5和净水箱6，所述主座式卫生间1、次座式卫生间2和小便间3与污物箱5相连接，所述主座式卫生间1、次座式卫生间2、小便间3和沐浴间4与净水箱6相连接，净水箱6的出水口设有增压器40，主座式卫生间1内设有主控盘7，次座式卫生间2、小便间3和沐浴间4内分别设有第一辅控盘8、第二辅控盘9和第三辅助控盘10，主控盘7和第一辅控盘8相连接，第一辅控盘8分别与第二辅控盘9和第三辅助控盘10相连接。

图2所示，主座式卫生间1包括主控盘7、座便器11、操作盘和自动喷雾除臭器12，主控盘7对操作盘进行控制，操作盘对座便器11、污物箱5和净水箱6进行控制，座便器11分别与污物箱5和净水箱6相连接。

操作盘包括过滤减压阀13、二级减压阀14、压力开关15、真空发生器16、单向阀17、真空开关18、水增压器19、气控换向阀20、自动排气阀21、第一电磁阀22、第二电磁阀23、第一球阀24、第二球阀25和三位五通电磁换向阀26，第一电磁阀22、第二电磁阀23、三位五通电磁换向阀26、压力开关15和真空发生器16与主控盘7相连接，第一电磁阀22和第二电磁阀23设置在过滤减压阀13、二级减压阀14之间，三位五通电磁换向阀26连接二级减压阀14，第一电磁阀22、水增压器19和座便器11串联，水增压器19与净水箱6相连接，水增压器19内设有气控换向阀20，水增压器19与净水箱6之间的管路上设有自动排气阀21、第一球阀24和第二球阀25，第一球阀24连接二级减压阀14，真空发生器16与所述污物箱5相连接，真空发生器16与污物箱5之间的管道上设有单向阀17和真空开关18，单向阀17与第二电磁阀23相连接，三位五通电磁换向阀26与座便器11的排污阀31相连接。

主座式卫生间主要由一个主控制盘、座式便器、操作盘、厕所自动喷雾除臭器以及短行程冲洗按钮组成。

主控制盘对采用集成控制：包括操作盘、座便器、与同节车厢其它间的资源共享、以及净水箱液位显示输出、污物箱、净水箱等。

操作盘为执行控制，负责使污箱产生真空、为便器冲水、排污阀的打开与关闭等。

主要元件包括：

过滤减压阀、二级减压阀：降低后续系统压力，减缓排污阀开闭时的冲击；

降压报警的压力开关：当压力低于设定值时报警，并且系统不能工作，另保护列车制动系统的正常使用；

真空发生器：采用双轨多级，不但省气还缩短抽真空时间；

第二电磁阀：控制真空发生器开关；

单向阀：连接真空发生器与污物箱之间的管道，真空发生器工作时打开，真空发生器停止时阻断与真空发生器的管道，使污物箱保持真空；

真空开关：真空开关与污物箱相连，检测污物箱内的真空真空度压力；

水增压器：采用内置橡胶膜片式，控制简单，不需要任何检测原件，故障率低且体积小；

自动排气阀：由于水增压器没有自排气功能，所以在水增压器入水口设置一排气阀，在系统第一次工作时净水箱水泵为系统供水时排出管道多余气体；

气控换向阀：用于水增压器进水和对便器进行喷淋冲洗的换向阀；

第一电磁阀：为水增压器加压同时使气控换向阀换向，对便器喷淋冲洗；

第一球阀：对喷淋管进行吹扫，不但能排空管内剩余水量，还对便器喷嘴起到清洁作用；

第二球阀：排出水增压器内及上方供水管路内的积水；

双电控三位五通电磁换向阀：控制座便器排污阀的开闭。

座便器,不锈钢座便器：加防粘涂层；便器盖：座便盖和座便圈不允许自动合下；排污阀：旋转式模片排污阀；自动喷雾除狊器：可定时喷出香气。

当系统第一次得电时，系统会自动模拟冲洗三次后进入待命状态。当按冲洗按钮时，DT1得电，水增压器增压的同时使气控换向阀换向，对便器喷淋冲洗，后DT4得电，使排污阀打开，污物被吸入污箱，同时真空开关检测到污物箱真空低于-25KPa时，使DT2得电，真空发生开始工作。这时DT3得电，排污阀关闭，污箱产生约为-35KPa时DT2断电，真空发生器停止工作；水增压器再次被充满水。完成一次工作循环。当再次按下冲洗按钮时步骤同上。

如图3所示，次座式卫生间2包括第一辅控盘8、座便器11、操作盘和自动喷雾除臭器12，辅控盘对操作盘进行控制，操作盘对座便器11进行控制，座便器11分别与污物箱5和净水箱6相连接。

操作盘包括过滤减压阀13、二级减压阀14、压力开关15、水增压器19、气控换向阀20、自动排气阀21、第一电磁阀22、第一球阀24、第二球阀25和三位五通电磁换向阀26，第一电磁阀22、第二电磁阀23、三位五通电磁换向阀26和压力开关15与辅控盘相连接，第一电磁阀22和第二电磁阀23设置在过滤减压阀13、二级减压阀14之间，三位五通电磁换向阀26连接二级减压阀14，第一电磁阀22、水增压器19和座便器11串联，水增压器19与净水箱6相连接，水增压器19内设有气控换向阀20，水增压器19与净水箱6之间的管路上设有自动排气阀21、第一球阀24和第二球阀25，第一球阀24连接二级减压阀14，三位五通电磁换向阀26与座便器11的排污阀31相连接。

次座式卫生间与主座式卫生间原理基本相同，只是减少了使污箱产生真空的系统。集便系统由一个辅控盘进行控制，另第二辅控盘通过第一辅控盘，接入主控盘部分指令，如净水箱与污物箱储存状态等。

图4所示，小便间3包括第二辅控盘9、小便池27、操作盘和自动喷雾除臭器12，辅控盘对操作盘进行控制，操作盘对小便池27进行控制，小便池27分别与污物箱5和净水箱6相连接。

操作盘包括三位五通电磁换向阀26、过滤减压器、进水电磁阀28、延时红外传感器29和自动排气阀21，三位五通电磁换向阀26、延时红外传感器29和净水电磁阀与辅控盘相连接，进水电磁阀28和自动排气阀21设置在小便池27与净水箱6之间的管道上，所述小便池27的底部设有污水收集箱41，污水收集箱41内设有高液位传感器30，高液位传感器30与辅控盘相连接，污水收集箱41的底部设有排污阀31，三位五通电磁换向阀26分别与过滤减压阀13和排污阀31相连接。

小便间由辅控盘、小便池、污水收集箱、操作盘、传感器、自动喷雾除臭器、自动排气阀等组成。

辅控盘：对小便间进行控制，另接入主控盘部分指令，如净水箱与污物箱状态等；

小便池：防腐不锈钢材质，表面光亮；

污水收集箱：容积约为4L，为316L不锈钢材质，上端设有高液位传感器。正端设有与座便器相同的排污阀；

操作盘：包括三位五通电磁换向阀、进水电磁阀、过滤减压器等；

自动喷雾除臭器：可定时喷出香气。

当有人靠近小便池时，传感器被激活，当人离开时出水延时时间8s，使电磁阀打开，对小便池进行冲洗，一次出水量约300±20ml。当使用四次或是污水收集箱上液位传感器检测到水箱满液位时，三位五通电磁阀使水箱下方排污阀打开，污水被吸入污物箱后再次关闭。完成一个共作循环。

图5所示，沐浴间4包括过热式电热水器32，该过热式电热水器32与净水箱6相连接，所述第三辅控盘与过热式电热水器32相连接，过热式电热水箱的进水口设有稳压阀33。

淋浴器采用过热式，加热功率4500W；温水器温度数字显示，温度可调，防护等级需达到IP65；考滤到车下净水箱为淋浴器供水可能存在水压不稳定性，在淋浴器入水口增加一个稳压阀，增大在使用过程中的舒适性。

图6所示，污物箱5内在距离底部80%高度的位置和100%高度的位置设有液位传感器34。

物箱内设置感应式液位传感器，当污物箱内液位高于80%时，污物箱体两侧及车上乘务员区域有信号灯亮，当液位到达100%时卫生间与小便间不能工作。

图7所示，净水箱6设有两个，分别为主净水箱38和辅净水箱39，两者底部相连接，主净水箱38与所述增压器40相连接，两者之间设有两个水泵35，水泵35和主净水箱38都连接压力传感器36，增压器40的出水口设有压力变送器37和排气阀，主净水箱38内在距离底部25%高度的位置设有液位传感器34。

净水箱共1500升，其中一个800L，另一个700L。箱体材质为不锈钢；内胆、管件采用SUS316L；框架采用SUS304不锈钢材质。水箱设注水管路接口、排空管路接口、排气管路接口、供水管路接口和液位传感器。注水时可通过溢水装置实现注水过量保护。水箱外包ARMAFLEX防寒材，不吸水。水箱和管道的存水通过操作手动排水阀能够彻底排空（无需拆除附属装置即可操作）。设置电气接线箱。所有电线和电缆到箱体接线盒内，接线盒内采用端子排连接。水箱布置于车下。液位显示器能实时显示净水箱内液位。所有与净水箱相关联的部分（包括管件和焊接部分）由不锈钢制成。接触净水的部件采用不锈钢材质或其它适用于净水的材质。与净水箱连接的管路要有坡度。液位仪传感器设置在水箱的侧面。净水箱内的水能快速排空。有防止净水箱沉淀物堆积的措施。设置防波板，箱体两侧设有液位观察窗。当液位低于25%时，箱体两侧及车上乘务员区域有信号灯亮。净水箱可用600kPa的水压进行注水。功能设计要与UIC563相一致。净水箱的测试压力：+0.3bar。净水箱的注水管路连接头：2”注水管+盖子。设置通风和溢流口管路，保证净水箱能正常通风溢流。净水箱带有2个上水泵和一个增压器，增压器设有压力控制装置，保证水泵的正常启动和关闭。设置净水箱排空阀。净水箱内部的注水管路顶端应有防溢流的措施。

其中700L还设连续液位传感器为液位显示板及控制盘输送信号、25%液位传感器，当液位低于25%时，箱体两侧及车上乘务员区域有信号灯亮、还设2个水泵，水泵可手动切换、也可定时自动切换，为一工一备工作方式，当其中一个水泵出现故障时，（通过压力传感器检测），系统可自动切换，使另一个水泵工作。为增加水泵使用寿命，输出稳的水压，采用变频电机对水泵实现软启动和无级调速功能，水泵输出水压的大小由设在增压水罐出口上的压力变送器对其控制，水泵出口安有增压水罐，可再次降低水泵开启时水压对系统产生的冲击，使水流更平稳。水泵出口还设有背压阀，对系统实现过载保护，水泵入口还设有过滤器，防止杂止进入水泵降低水泵的使用寿命。在管路最低点安有手动排水球阀，可将管道内的水排回水箱。增压水罐出口还设有自动排气阀。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种真空排污式集便系统，其特征在于，包括主座式卫生间、次座式卫生间、小便间、沐浴间、污物箱和净水箱，所述主座式卫生间、次座式卫生间和小便间与污物箱相连接，所述主座式卫生间、次座式卫生间、小便间和沐浴间与净水箱相连接，净水箱的出水口设有增压器，主座式卫生间内设有主控盘，次座式卫生间、小便间和沐浴间内分别设有第一辅控盘、第二辅控盘和第三辅助控盘，主控盘和第一辅控盘相连接，第一辅控盘分别与第二辅控盘和第三辅助控盘相连接。

2.根据权利要求1所述的真空排污式集便系统，其特征在于，所述主座式卫生间包括主控盘、座便器、操作盘和自动喷雾除臭器，主控盘对操作盘进行控制，操作盘对座便器、污物箱和净水箱进行控制，座便器分别与污物箱和净水箱相连接。

3.根据权利要求2所述的真空排污式集便系统，其特征在于，所述操作盘包括过滤减压阀、二级减压阀、压力开关、真空发生器、单向阀、真空开关、水增压器、气控换向阀、自动排气阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第一球阀、第二球阀和三位五通电磁换向阀，第一电磁阀、第二电磁阀、三位五通电磁换向阀、压力开关和真空发生器与主控盘相连接，第一电磁阀和第二电磁阀设置在过滤减压阀、二级减压阀之间，三位五通电磁换向阀连接二级减压阀，第一电磁阀、水增压器和座便器串联，水增压器与净水箱相连接，水增压器内设有气控换向阀，水增压器与净水箱之间的管路上设有自动排气阀、第一球阀和第二球阀，第一球阀连接二级减压阀，真空发生器与所述污物箱相连接，真空发生器与污物箱之间的管道上设有单向阀和真空开关，单向阀与第二电磁阀相连接，三位五通电磁换向阀与座便器的排污阀相连接。

4.根据权利要求1所述的真空排污式集便系统，其特征在于，所述次座式卫生间包括第一辅控盘、座便器、操作盘和自动喷雾除臭器，辅控盘对操作盘进行控制，操作盘对座便器进行控制，座便器分别与污物箱和净水箱相连接。

5.根据权利要求4所述的真空排污式集便系统，其特征在于，所述操作盘包括过滤减压阀、二级减压阀、压力开关、水增压器、气控换向阀、自动排气阀、第一电磁阀、第一球阀、第二球阀和三位五通电磁换向阀，第一电磁阀、第二电磁阀、三位五通电磁换向阀和压力开关与辅控盘相连接，第一电磁阀和第二电磁阀设置在过滤减压阀、二级减压阀之间，三位五通电磁换向阀连接二级减压阀，第一电磁阀、水增压器和座便器串联，水增压器与净水箱相连接，水增压器内设有气控换向阀，水增压器与净水箱之间的管路上设有自动排气阀、第一球阀和第二球阀，第一球阀连接二级减压阀，三位五通电磁换向阀与座便器的排污阀相连接。

6.根据权利要求1所述的真空排污式集便系统，其特征在于，所述小便间包括第二辅控盘、小便池、操作盘和自动喷雾除臭器，辅控盘对操作盘进行控制，操作盘对小便池进行控制，小便池分别与污物箱和净水箱相连接。

7.根据权利要求1所述的真空排污式集便系统，其特征在于，所述操作盘包括三位五通电磁换向阀、过滤减压器、进水电磁阀、延时红外传感器和自动排气阀，三位五通电磁换向阀、延时红外传感器和净水电磁阀与辅控盘相连接，进水电磁阀和自动排气阀设置在小便池与净水箱之间的管道上，所述小便池的底部设有污水收集箱，污水收集箱内设有高液位传感器，高液位传感器与辅控盘相连接，污水收集箱的底部设有排污阀，三位五通电磁换向阀分别与过滤减压阀和排污阀相连接。

8.根据权利要求1所述的真空排污式集便系统，其特征在于，所述沐浴间包括过热式电热水器，该过热式电热水器与净水箱相连接，所述第三辅控盘与过热式电热水器相连接，过热式电热水箱的进水口设有稳压阀。

9.根据权利要求1所述的真空排污式集便系统，其特征在于，所述污物箱内在距离底部80%高度的位置和100%高度的位置设有液位传感器。

10.根据权利要求1所述的真空排污式集便系统，其特征在于，所述净水箱设有两个，分别为主净水箱和辅净水箱，两者底部相连接，主净水箱与所述增压器相连接，两者之间设有两个水泵，水泵和主净水箱都连接压力传感器，增压器的出水口设有压力变送器和排气阀，主净水箱内在距离底部25%高度的位置设有液位传感器。